浅谈火山岩区铀成矿与火山岩浆演化、构造、蚀变的关系

赵华平++许洪才++李庆喆

摘 要：铀矿的成矿条件复杂，成因有多种类型，主要有砾岩型、砂岩型、页岩型、侵入岩型和火山岩型。火山岩型相比砾岩型、砂岩型、页岩型和侵入岩型更加复杂，但成矿机理有类似之处，又有不同之处，且相关部门对其的研究较少。因此，对铀成矿与岩浆演化、构造、蚀变的关系进行了探讨、研究和总结，以期对火山岩区寻找铀矿和提高找矿效率有一定的指导意义。

关键词：火山岩；铀成矿；蚀变；岩浆

中图分类号：P619.14 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.125

铀矿的成矿条件复杂，成因有多种类型，主要有砾岩型、砂岩型、页岩型、侵入岩型和火山岩型。砾岩型、砂岩型、页岩型主要与沉积条件、沉积热液活动有关；侵入岩型与侵入岩类、岩浆演化及其侵入岩热液活动有关。

1 铀成矿与火山岩浆的演化

铀成矿与火山岩浆的演化具有一定的内在联系，主要形成于火山岩浆演化晚期酸性偏碱性或较低温低压阶段。岩性主要为粗面岩、石英粗面岩，黑曜岩与流纹岩的组合，或为流纹岩向黑曜岩过渡以及流纹斑岩，多分布于火山口或附近。粗面岩、石英粗面岩呈紫红色、红色，岩石较致密、坚硬，钾长石含量较高，具有钾化的特点，岩浆成熟度较高；流纹岩呈灰紫色、紫色、紫红色，通常为高钾流纹岩，具高钾富硅的特点，对铀的成矿具有一定的专属性。高钾流纹岩、流纹斑岩与铀矿化关系密切，比如沽源大官厂铀钼矿铀矿化产于高钾流纹岩、流纹斑岩以及隐爆角砾岩。该流纹岩流纹构造发育，呈薄层状，产状平缓，倾角5°～10°。黑曜巖与高钾流纹岩常共生组合在一起，部分高钾流纹岩与黑曜岩呈渐变过渡产出。在沽源小厂一带，常有少量流纹质火山角砾岩或火山集块岩，多处于火山口产出部位，附近多分布有铀钼矿化异常。该异常呈圆状或椭圆状，其产出特征进一步表明了铀矿化或铀成矿形成于火山岩浆演化晚期酸性偏碱性或较低温低压阶段。该阶段挥发组分含量较高，随着火山岩浆形成的酸性火山岩、钾的成分减少，铀富集形成铀矿化或铀成矿。

2 铀成矿及其构造

铀成矿与构造密切相关，比如沉积型铀矿成矿主要与基底构造及其封闭条件有关。火山岩型铀矿成矿主要与火山盆地盆形构造、区域构造和火山构造的形成、发展及演化密不可分。前者为导矿构造或容矿构造，后者为火山口，控制着黑曜岩与流纹岩的分布以及潜粗面岩的分布，这些岩石组合对铀成矿均有控制作用。这些物质通常含钾量较大，钾与铀二者亲氧性较强，常共生在一起，对铀元素在热液中的迁移、富集具有重要的作用。

火山盆地盆形构造是形成火山岩型铀矿的基本构造基础和条件。随着火山熔浆的喷发和火山岩浆的演化，火山盆地内原有区域构造（区域断裂）产生了继承性活动，同时，在构造薄弱地带形成了新的区域构造（区域断裂）。在上述构造活动的基础上，在火山盆地内形成了众多的火山机构，并喷发了大量的火山物质。火山物质的演化过程为基性→中性→酸性→酸偏碱性，火山含矿物质、挥发份组分不断增加。由于它们的形成和分布受火山盆形构造影响较为明显，含矿流体或热液由较高地带向较低地带流动，并向区域断裂处或分布地带汇聚。区域断裂一般是火山喷发的有利部位，火山口大多位于区域断裂上或区域断裂的一侧。因此，火山盆地盆形构造就构成了铀成矿的导矿构造，区域构造（区域断裂）或火山口构成了铀成矿的容矿构造，加之铀成矿与高钾流纹岩、黑曜岩关系紧密，其往往分布在火山口及其附近，这样更加印证了火山口是铀成矿的有利空间和容矿构造。比如，沽源张麻井火山岩型铀钼矿和沽源大官厂火山岩型铀钼矿的成矿与构造的关系具备了上述特点。

具体而言，与丰源店火山盆地盆形构造形态、区域断裂活动、火山喷发与火山岩浆演化具有明显的成生联系。火山盆地盆形构造形态主要由基底构造形成，其形态决定了火山盆地盆形构造形态。基底构造低洼因重力作用和重力分异作用导致火山喷发的熔浆向此地流动和聚集，进而造成火山物质的大量堆积和火山成矿物质（流体或液体）向此处的运移、富集和成矿。丰源店火山盆地盆形构造形态四周较高、中间较低，盆地内部北东向、北西向区域断裂发育，导致盆地中形成了许多沿区域断裂分布的火山机构。这些火山机构喷发晚期大多形成了分布于火山口及其附近的高钾流纹岩、黑曜岩组合以及少量分布局限的火山角砾岩、火山集块岩。由于铀成矿与岩浆演化晚期形成的高钾流纹岩、黑曜岩组合具有成生联系，因此，这些火山机构周边常常形成铀矿化或形成一定规模的铀矿床。铀矿化形式主要沿火山机构及其附近的火山岩岩石节理和层理裂隙产出，呈侵染状、细脉状、斑点状和薄膜状。

3 铀成矿与蚀变

综上所述，铀成矿与火山岩浆演化的阶段、火山盆地的构造形态、区域断裂和火山机构（火山口）紧密相连，且与蚀变直接相关。蚀变及其类型通常反映了火山岩浆演化所进行到某一阶段成矿物质聚集、交代程度及过程、成矿元素、相关因素的亲缘性和物理化学条件。铀成矿主要与钾化、硅化、粘土化、萤石化和赤铁矿化有关。钾化主要发生在火山岩浆演化的早期阶段和晚期阶段，前者表现为形成紫红色、紫色粗面质火山熔岩或火山粗面质碎屑岩，钾长石斑晶或钾长石碎屑含量较大，基质呈隐晶质、微晶质，胶结物主要为粗面质凝灰物质，岩石较致密坚硬，并伴有硅化蚀变等特征；后者表现为形成紫红色、紫色高钾流纹岩及黑曜岩组合，岩石钾长石斑晶含量大，具富硅高钾的特点，基质多为隐晶质，与黑曜岩空间分布呈渐变过渡关系，流纹构造发育，连续密集，有的呈薄层状，钾长石具有高岭土化现象，呈灰白色或淡绿色斑点状。钾化是岩浆演化由早而晚，由基性→中性→酸性→酸偏碱性的必然结果，而铀元素的含量随着火山岩浆演化不断增加，加之铀元素与钾元素均具亲氧性易于共生组合，可随钾化的进行使铀元素从岩石中活化析出进入热液中，因此，钾化可以作为寻找铀矿化的蚀变标志之一。

硅化主要与铀元素亲氧性有关，加之硅元素具有亲氧性，二者有成生联系；铀矿化与酸性岩（酸性侵入岩、酸性火山岩）有一定的专属性，硅化随着岩浆的演化，其早期阶段微弱，晚阶阶段较为明显，尤其是形成酸性岩（酸性侵入岩、酸性火山岩），硅化较普遍，形成致密坚硬的团块状、细脉状、网脉状。主要见于高钾流纹岩或高钾火山碎屑岩中。在该岩石中往往有铀矿化异常或铀矿化。

黏土化即水云母化、高岭土化，一般交代流纹岩中的斑晶和基质易使岩石多孔疏松，并使铀元素活化进入溶液迁移富集成矿，所以，发育于火山岩中的黏土化也可作为寻找铀矿化的蚀变之一。

萤石化主要形成于岩浆演化晚期挥发组分含量较高的阶段，主要见于区域断裂和火山口附近。除了与铀易于共生的钙元素形成萤石外，还会导致铀元素易于富集成矿，并具有找矿标志的指示作用。

赤铁矿化通常见于高钾流纹岩表面，呈褐色或黑色，阳光下较为油亮，类似沥青。由于铀元素与铁元素有一定的共生组合和亲缘性，其主要表现为细小粉尘状赤铁矿交代流纹岩中的长英质矿物，并被染成红色、酱赭色，且有一定的铀矿化。赤铁矿化发育地段有利于铀元素矿化、富集成矿。

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〔编辑：张思楠〕